Trabajo de Laboratorio Calorimetria
Trabajo de Laboratorio Calorimetria
Trabajo de Laboratorio Calorimetria
Calor y Termodinmica
Curso: 2D1
Fecha de entrega: 20/04/2015
-Equilibrio trmico
Si dos cuerpos estn inicialmente a diferentes temperaturas (T1<T2) y se ponen en contacto pero no
interactan con ningn otro cuerpo, la experiencia muestra que el cuerpo ms caliente se ir enfriando y el que
inicialmente estaba a menor temperatura adquirir progresivamente mayor temperatura. Este proceso
continuar hasta que ambos cuerpos alcancen la misma temperatura. A esta temperatura final se la denomina
temperatura de equilibrio trmico del sistema.
-Temperatura
Es la medicin de la energa cintica de las partculas de un cuerpo o sustancia.
-Calor
Es una forma de energa que intercambian los cuerpos al variar su temperatura y/o su estado de
agregacin. Las cantidades de calor se expresan en Joule. Una calora es la cantidad de calor que debe
intercambiar un gramo de agua para variar su temperatura en 1C, desde 14,5C a 15,5C.
-Capacidad Calorfica
Es la relacin de calor que se suministra con respecto a su propio incremento de temperatura.
Matemticamente se define como:
La cantidad de calor que debe intercambiar un cuerpo para
variar su temperatura en un grado, siempre que el cuerpo no sufra cambios de estado. La capacidad calorfica
es una magnitud escalar y una propiedad extensiva (depende de la masa).
Q1
Q
Q
2 3 cte
T1 T2 T3
=
[ ]
[ ]
-Calor Especfico
Es la cantidad de energa necesaria para elevar la temperatura de una masa dada de una sustancia El calor
especfico es una magnitud escalar y una propiedad intensiva (es decir, independiente de la masa).
Matemticamente se define como: Q c.m.T
=
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[ / ]
[ ]
-Calormetro
El calormetro utilizado en el laboratorio consiste de un recipiente de aluminio, colocado dentro de una
camisa externa de telgopor, de esta forma minimizamos la perdida por conduccin a travs de este soporte y
reducimos la perdida de calor por corrientes de aire y por radiacin.
Es un recipiente trmicamente aislado provisto de un termmetro y un agitador que pasan a travs de orificios
en la tapa. Si se desprecia todo intercambio calrico entre el contenido del calormetro y su medio exterior, se
cumple que la suma de las cantidades de calor que se intercambian en su interior es igual a 0.
Qi 0
El efecto de la capacidad calorfica del calormetro equivale a considerar incrementada la masa de agua
que hay en su interior y suponer que se usa un calormetro de capacidad calorfica nula. La cantidad de agua
que absorbera la misma cantidad de calor que el calormetro por el cambio de temperatura es el equivalente
en agua del calormetro [gramos].
De esta forma quedan expuestos los conceptos necesarios, para comenzar a
desarrollar, tanto en forma analtica como en forma experimental, el trabajo de
laboratorio.
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Experiencia 1
Para realizar la siguiente experiencia utilizamos los siguientes instrumentos:
Calentador.
Recipiente con agua para calentar.
Bureta graduada para determinar el volumen del agua.
Termometro.
Calorimetro.
Agitador.
ti
26.3C
Tf
34.2C
Mag
50g
Mediante la ecuacin:
Mag(T-tf)=(mag+)(tf-ti)
Tenemos:
( )
( )
=
50g(56.3C 34.2C)
120 = 19.8
(34.2 26.3 )
= 19.8
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mag
120g
Experiencia 2
Para esta experienciencia los instrumentos fueron:
Calentador.
Recipiente con agua para calentar.
Bureta graduada para determinar el volumen del agua.
Termometro.
Calorimetro.
Agitador.
Pesa de bronce rojo.
Modo de operar.
Se coloco 120ml(mag) de agua en el calorimetro, a la cual se le tomo su temperatura(ti=26.8C). Luego se puso
a calentar un pesa de bronce rojo(mc=198g) en un recipiente con agua caliente puesta sobre un calentador por
un tiempo. Cuando la pesa tomo temperatura(54C), se la saco del recipiente donde estaba y se la coloca en
los 120ml de agua que habia en el calorimetro, se tapo y se fue tomando la temperatura durante intervalos de
10 segundos hasta llegar a la temperatura final de la misma.
Valores obtenidos:
Cag
1
mag
120g
19.8
ti
26.8C
mc
198g
tc
54
tf
29.8C
Mediante la ecuacion:
=
1
=
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+ )( )
( )
= 0.08
Cc 0.087
Tiempo (seg) 0
T (C)
26,8
10
54
20
30
40
50
60
70
80
90 100 110
30,4 30,3 30,2 30,2 30,1 30,1 30,1 30,1 29,9 29,8
Curva de Calentamiento
60
50
40
30
20
T (C)
10
0
Tiempo (seg)
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10 11 12
Conclusiones:
En este laboratorio tiene como objetivo determinar las cantidades de calor puestas en juego en el proceso y
obtener el calor especifico de una sustancia. Ms alla de estos objetivos el trabajo presenta objetivos indirectos
como el uso con cuidado y de manera tranquila de los elementos de laboratorio con el fin de obtener
mediciones fiables y la interpretacion de los resultados obtenidos para la comparacion con los datos de tabla
por ejemplo: el cc de tabla para el bronce es de 0,086 cal/gc mientras que el obtenido 0,087 cal/gc esta
variacion se debe a que no aplicamos teoria de errores para al calculo del equivalente en agua del calormetro.
Cabe destacar que hubo errores que no se tomaron en cuenta, a saber:
El agua pudo no haber estado a temperatura ambiente al momento de utilizarla, ya que la misma la
obtuvimos de la red de agua que alimenta a la facultad y por lo tanto su temperatura pudo haber sido
menor a la temperatura ambiente.
Al calentar el agua, se tendra que haber esperado el estado estacionario de su temperatura ya que al
calentar el agua a fuego fuerte, cuando su temperatura llega a la temperatura deseada y se interrumpe
el fuego, esta puede incrementar su temperatura unos grados ms.
Por otro lado notamos que el agua, una vez ms, ocupa un lugar de suma importancia, tanto as en la vida
cotidiana como para la ciencia, ya que sin ella, esta experiencia y otras que escapan a nuestro estudio no seran
posible.
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